Расчёт мощностей, передаваемых каждым валом привода.

Мощности определяются с учетом значений КПД всех элементов привода и их количества: какая передача, есть ли на рассчитываемом валу муфта и сколько пар подшипников.

Мощность, передаваемая первым (ведущим) валом привода (валом электродвигателя), кВт:

Мощность, передаваемая вторым валом привода, кВт:

Мощность, передаваемая третьим валом привода, кВт:

Расчёт вращающих моментов, передаваемых валами привода.

Вращающий момент, передаваемый каждым валом привода, определяется с учетом мощности Р (кВт) и частоты вращения вала n (мин ^-1) и рассчитывается по зависимости:

В соответствии с данной формулой, для первого вала привода, Н·м:

Для второго вала привода (входного вала редуктора), Н·м:

Для третьего вала привода (выходного вала редуктора), Н·м:

Полученные в результате расчётов данные сведём в таблицу.

Таблица 2. Нагрузочные характеристики на валах

Вал	Р, кВт	n, мин ^-1	Т, Н м
I	2, 180		14, 508
II	2, 07		19, 768
III	1, 89		90, 247

4. Подбор зубчатого редуктора.

Выбираем закрытую зубчатую передачу (редуктор) одноступенчатый косозубый цилиндрический (СТ СЭВ 221-75). С передаточным числом 5, 0.

5. Расчет зубчатоременной передачи.

Проектный расчет.

Исходными данными для подбора и расчета являются вращающий момент на валу электродвигателя T₁, H·м, частота вращения вала электродвигателя n_вх, мин^-1 и передаточное число U_рем зубчатоременной передачи. Форму зубьев для курсового проектирования назначаем трапецеидальную.

1. Модуль m, мм зубьев зубчаторемённой передачи:

=3, 5 = 4, 215

По рассчитанному значению подбираем ближайший наибольший модуль из стандартного ряда.

Принимаем m=5.

2. Наименьшее рекомендуемое число зубьев Z₁ малого шкива выбираем на основании величины модуля m и частоты вращения вала электродвигателя n_вх. Согласно рекомендациям ОСТ 38-05227-81:

Z₁=18;

3. Диаметр делительной окружности малого шкива, измеряемый по расположению осей тросов металлокорда, мм:

d₁=m·Z₁=5·18=90

4. Число зубьев Z₂ большого шкива:

Z₂=Z₁·U_рем=18·1, 434=25, 81

Округляем до Z₂=26

5. Фактическое передаточное число зубчатоременной передачи:

U_рем.ф=Z₂/Z₁=26/18=1, 44

6. Проверить отклонение U_рем.фот U_рем расчетного:

7. Диаметр делительной окружности большого шкива, мм:

d₂=m·Z₂=5·26=130

8. Окружная скорость ремня, м/с:

9. Расчетное межосевое расстояние, мм:

a_p=0, 5(d₁+d₂)+C·m=0, 5(90+130)+2·5=120

где C-коэффициент, С=2 при m< =5.

10. Угол обхвата малого шкива, град:

11. Длина ремня L, мм:

Расчетную длину ремня L_p определим как сумму длин прямолинейных участков и дуг обхвата шкивов

Полученное значение следует скорректировать по величине шага зубьев t, мм, который назначают по следующей зависимости:

t=m·π =5·3, 14=16

12. Число зубьев ремня:

Z_p=L_p/P=589/16=36, 81

Округлим до ближайшего целого числа из стандартного ряда

Z_p₌40

13. Длина ремня скорректированная, мм:

L=π ·m·Z_p=3, 14·5·40=628

14. Окружная сила, передаваемая ремнем, Н:

где K_F=1, 3…2, 4 – коэффициент режима эксплуатации зубчатоременной передачи.

15. Согласно рекомендациям ОСТ 38-05227-81 назначим допускаемую удельную силу ₀, Н/мм на один мм ширины ремня:

₀=30

16. Число зубьев в зацеплении на малом шкиве:

Z₀=Z₁·α /360=18·160/360=8

Округлим до целого Z₀₌8

17. Ширина ремня, мм:

где q – масса 1 метра ремня шириной 1мм (согласно рекомендациям ОСТ 38-05227-81 q=7·10^-4);

18. Сила давления (Н) обеих ветвей зубчатого ремня на вал:

Где коэффициент нагрузки вала при повышенном виде нагрузки

Таблица 3. Параметры зубчатоременной передачи, мм

Параметр	Значение	Параметр	Значение
Межосевое расстояние а, мм		Диаметр делительной окружности шкива d₁, мм
Число зубьев Z₁		Диаметр делительной окружности шкива d₂, мм
Число зубьев Z₂		Число зубьев ремня Z_p
Длина ремня L, мм		Модуль m
Угол обхвата малого шкива α, град		Шаг зубьев ремня t

Расчёт вала открытой передачи

При передаче вращающего момента вал, на который насажены малый шкив или малая звёздочка открытой передачи, испытывает напряжения кручения и изгиба одновременно. В разрабатываемом проекте следует произвести соответствующие прочностные расчёты для определения диаметра вала.

Для соединения валов с насадными деталями, передающими вращающий момент, применяют шпонки и посадки с натягом. В разрабатываемом проекте следует рассчитать шпоночное соединение конца вала с муфтой и посадку с натягом насадной детали (шкива или звёздочки) на вал.

1 234 5